|
||||||||||||||||||||||||
|
||||||||||||||||||||||||
Аккумуляторы к сотовым телефонамАндрей Чайка Покупка мобильного устройства в наши дни событие обыденное или даже бренное. Ноутбуки, сотовые телефоны, карманные компьютеры, MP3 плееры и прочие цифровые штучки прочно закрепились на наших ремнях, в карманах и сумках. Производители и разработчики создают всевозможные системы и технологии по обеспечению пользователю легкой жизни. Действительно, антишоковые возможности позволяют не только потряхивать вашими цифровыми друзьями, но и зачастую безнаказанно ронять их. То же можно сказать и о различных системах призванных бороться с сыростью в любых ее проявлениях. Одним словом, прогресс не стоит на месте и мы лишь случайные пешеходы на его пути. В этой статье я хочу рассказать вам об аккумуляторах к сотовым телефонам. С некоторой натяжкой общие сведения, почерпнутые вами из нее, можно перенести и на другие мобильные устройства. На первый взгляд покупка сотового телефона перекрывает все мысли об аккумуляторе к нему. Однако скоро вы убедитесь (конечно, бывают исключения), что подобный подход слишком идеализирован. Тем более если вы не умеете обращаться с аккумуляторами и по незнанию "гробите" их. А вот при правильном обращении аккумулятор может прослужить вам очень долго. Устройство это капризное, но научиться дружить с ним - ваш священный долг. Итак, я планирую рассказать вам о том, какие аккумуляторы бывают, какие основные характеристики стоит знать, чтобы правильно обратиться к продавцу, сколько времени прослужит вам аккумулятор, как починить сломанный аккумулятор, как он работает и что у него внутри. В первой статье мы расскажем вам о трех основных типах аккумуляторов. И начнем с самого старого и популярного никель-кадмиевого аккумулятора. Никель-кадмиевые (NiCd) аккумуляторы
Небольшой экскурс в историю. Первоначально Вальдемар Янгер предложил систему изготовления и работы щелочных никелевых аккумуляторов. Несколько позднее в 1899 он же запатентовал первый никель-кадмиевый аккумулятор (NiCd). Однако идея была забыта почти на пятьдесят лет, так как изготовление таких аккумуляторов было затруднительно в силу высокой стоимости никеля и кадмия (главным образом, обработки этих металлов). Перед войной в 1932 в Англии велись бурные исследования в области введения внутрь пористого пластинчатого никелевого электрода третьих активных металлов, которые должны были обеспечить лучшее движение зарядов. Эксперименты увенчались успехом. Но только в 1947 разработчики пришли к почти современной схеме герметичных NiCd аккумуляторов, в которых внутренние газы, выделяющиеся во время заряда, рекомбинировали внутри, а не выпускались наружу как в предыдущих вариантах. Все перипетии этой деликатной истории изложены в учебниках физики, поэтому позволю себе опустить это. В чем же плюсы такого типа аккумуляторов? Прежде всего, NiCd батареи не требуют дорогих и сложных систем для зарядки. Хотя стоит знать, что для восстановления этого типа аккумулятора стоит прибегать к быстрым и импульсным зарядным устройствам, а медленные системы, использующие постоянный ток, не эффективны. Реверсивный заряд (импульсный) улучшает быстрый заряд, потому что происходит рекомбинации газов, выделяющихся во время процесса заряда. В результате - аккумулятор меньше нагревается и более эффективно заряжается по сравнению со стандартным методом заряда постоянным током. Реверсивный заряд способствует уменьшению кристаллических образований в элементах аккумулятора, что повышает эффективность и продлевает срок его эксплуатации. Исследования, проведенные в Германии, показали, что реверсивный заряд добавляет около 15 процентов к сроку службы NiCd аккумулятора. Во-вторых, никель-кадмиевые аккумуляторы поддерживают большое число циклов разряда-заряда. При правильной эксплуатации NiCd батареи можно перезарядить 1000 раз. Вооружитесь калькулятором и посчитайте количество дней, на которое вам хватит вашего аккумулятора. Иногда полученная цифра перекрывает 5 лет. При невысокой цене мы получаем практически лучшее соотношение стоимость/ качество для всех видов аккумуляторов. В-третьих, NiCd аккумулятор может эксплуатироваться и заряжаться (особо важно!) при низких температурах. Эта особенность делает его привлекательным для жителей крайнего севера:) В-четвертых, батареи этого типа легко восстанавливаются после понижения емкости и длительного хранения. Это особо важно. Чуть ниже мы расскажем о том, как это можно сделать в домашних условиях. В-пятых, это очень дешевые аккумуляторы. Минусом никель-кадмиевых аккумуляторов можно считать "эффект памяти"(о нем ниже) и высокий саморазряд, который достигает 10 процентов потерянной энергии за 24 часа: ![]() Нельзя не сказать несколько слов о характере эксплуатации никель-кадмиевого аккумулятора. Этот тип перезаряжаемых батарей "любит" разрядку. Вы нанесете вред своему аккумулятору если на несколько дней забудете его в зарядном устройстве. Вообще говоря, лучше извлекать его оттуда сразу после полной зарядки. Старайтесь полностью разряжать в телефоне свой аккумулятор перед очередной зарядкой. Этот тип батарей любит глубокий разряд, если он не производится, NiCd аккумуляторы постепенно теряют эффективность из-за формирования больших кристаллов на пластинах элемента. Следствие этого называется "эффектом памяти". Как убрать "эффект памяти" аккумулятора? Оказывается, сделать это в некоторых случаях возможно. Но, как показывает жизненный опыт: дешевле болезнь предупредить, чем лечить. Прежде чем описать алгоритм "лечения", я расскажу вам о профилактике "эффекта памяти". Тренировать аккумулятор (то есть поддерживать его в хорошей рабочей форме) помогают специальные зарядные устройства. Купить их не составляет никакого труда. Просто уточните у продавца - умеет ли устройство разряжать аккумулятор. Далее рекомендуется проводить один раз в месяц тренинг, который включает в себе разрядку-зарядку аккумулятора 2-4 раза. Делать этот процесс чаще и проводить большее число циклов не рекомендуется, так как вы понизите ресурс аккумулятора. Кристаллические образования при таких тренировках разрушаются, а значит больший объем вашей батареи будет работать, и, соответственно, время автономного функционирования мобильного телефона вырастет. Внимание! Если вы не уверены в своих силах и не обладаете нужным оборудованием, то не беритесь за это дело. Вряд ли вы сможете разрядить аккумулятор при нужном токе и до нужного напряжения (1 вольт на элемент). Видал "умников", которые с помощью проволоки закорачивали батарею, и гробили ее... Если вы все же стали обладателями аккумулятора с "эффектом памяти", то устранить его представляется возможным (не всегда). Разряд батареи нужно проводить по алгоритму указанному выше, но глубина разряда должна быть глубже - 0.4 вольта на элемент. Разрядный ток должен быть немного выше. Кристаллы при таких условиях разваливаются. Однако гарантировать восстановления такой батареи никто не возьмется. Никель-металлогидридные аккумуляторы
С 1980 годов никель-металлогидридные аккумуляторы стали выпускать в больших масштабах. Давайте сперва посмотрим на "плюсы" таких батарей. Во-первых, никель-металлогидридные аккумуляторы, как мы говорили выше, экологически чистые. Во-вторых, они способны на тридцать или даже пятьдесят процентов больше запасать электричества в таком же объеме, как и NiMH аккумуляторы. Это делает их особо привлекательными для компактных устройств, например, для сотовых телефонов, карманных компьютеров, MP3 плееров и так далее. "Эффект памяти" присущ также и никель-металлогидридным аккумуляторам. Но особо отмечу, что это случается значительно реже, чем у никель-кадмиевых батарей. Алгоритм профилактики и лечения "эффекта памяти" я опишу несколько ниже. Однако, не бывает идеальных решений. Никель-металлогидридные аккумуляторы имеют свои минусы. Прежде всего, это их недолговечность. Батарея такого типа обычно способна на 500 циклов заряда-разряда. Сейчас в продаже можно встретить никель-металлогидридные аккумуляторы для которых этот показатель составляет 1000 раз. Разработчики продолжают вести серьезные научные изыскания в области NiMH батарей. К сожалению, этого нельзя сказать о никель-кадмиевых аккумуляторах. Так как никель-металлогидридные аккумуляторы очень сильно нагреваются во время зарядки, то время этого процесса увеличивают (уменьшая зарядный ток). В результате время заряда вдвое больше, чем у NiCd батареи. Саморазряд для никель-металлогидридных аккумуляторов описывается следующей кривой: ![]() В первые сутки, как и для никель-кадмиевого аккумулятора, саморазряд составляет 10-15 процентов. В дальнейшем это значение опускается в два раза. Несколько слов, которые помогут вам предохраниться от "эффекта памяти". Тренировать аккумулятор (то есть поддерживать его в хорошей рабочей форме) помогают специальные зарядные устройства. Купить их не составляет никакого труда. Просто уточните у продавца - умеет ли устройство разряжать аккумулятор. Далее рекомендуется проводить один раз в два месяц тренинг, который абсолютно идентичен процедуре которую я описывал в разделе "Никель-кадмиевые (NiCd) аккумуляторы". Внимание! Если вы не уверены в своих силах и не обладаете нужным оборудованием, то не беритесь за это дело. Литий-ионные аккумуляторы
Литий, который содержится в батареях такого типа, имеет ряд особенностей. Прежде всего, это низкая температура плавления и кипения. Соответственно, стоит сделать небезосновательное предположение о взрывоопасности литий-ионных аккумуляторов. При разрядке или зарядке батареи через нее течет высокий ток и она греется. При больших выделениях тепла она может взорваться. История знает подобные случаи. В 1990 году была отозвана целая партия литий-ионных аккумуляторов после того, как от взрывов батарей несколько человек были доставлены в больницу с химическими ожогами лица. Справедливости ради необходимо заметить, что последние десять лет сообщений взрывах литий-ионных аккумуляторов не поступало. Теперь перейдем к техническим характеристикам литий-ионных аккумуляторов. Начнем с плюсов. Прежде всего, при сравнимых размерах с никель-металлогидридными аккумуляторами и никель-кадмиевыми аккумуляторами литий-ионные батареи могут запасать в два раза больше энергии. Литий-ионный аккумулятор не подвержен "эффекту памяти". Срок службы такой батареи составляет около 2 лет. И не зависит от количества циклов заряда-разряда. Соответственно, вам не нужно полностью разряжать аккумулятор для того, чтобы зарядить его. Сам процесс зарядки редко превышает 2 часа. Несколько слов о минусах литий-ионных аккумуляторов. Прежде всего, они дорогие. Во-вторых, устройство этих аккумуляторов достаточно сложное и это накладывает определенные ограничение на их обслуживание, восстановление и условия эксплуатации. Для обеспечения безопасности и долговечности, каждый аккумулятор должен быть оборудован электрической схемой управления, чтобы ограничить пиковое напряжение каждого элемента во время заряда, и предотвратить понижение напряжения элемента при разряде ниже допустимого уровня. Кроме того, должен быть ограничен максимальный ток заряда и разряда и должна контролироваться температура элемента. При соблюдении этих предосторожностей, образования металлического лития на поверхности электродов в ходе эксплуатации не происходит. Внимание! Хранить литий-ионные аккумуляторы нужно в заряженном состоянии. В противном случае, вы уменьшаете их ресурс. Саморазряд у литий-ионных аккумуляторов самый незначительный. Заряженный аккумулятор может пролежать в коробке около года и, будучи вставленным, после этого в сотовый телефон, заставит его работать. ![]() Выводы Начнем с небольшой сводной таблицы, в которой отразим основные параметры аккумуляторов приведенных выше:
Аккумуляторы этих типов отличаются друг от друга достаточно существенно. При выборе аккумулятора необходимо исходить из того "как?" и "где?" вы будите эксплуатировать свое мобильное устройство. Однако в любом случае не стоит экономить и покупать старые аккумуляторы или подержанные. В большинстве случаев такие приобретения выбрасываются в силу своих выработанных характеристик. Подводя небольшой итог замечу, что практически во всех случаях лучший аккумулятор для вашего мобильного телефона литий-ионный. Этот тип батареи самый нетребовательный. Вы можете заряжать его, когда сочтете это уместным. Размеры и вес литий-ионного аккумулятора с учетом запасенной энергии самые высокие. Выбор же между никель-металлогидридной и никель-кадмиевой батареей достаточно сложен. Они близки по своим характеристикам. Я бы порекомендовал склоняться в направлении последнего аккумулятора только в случае острого дефицита средств и невысоких емкостей. В остальных случаях стоит забыть об этих "проблемных" батареях. Сейчас начинают широко применять аккумуляторы нового типа. Это литий-полимерные батареи. Их преимущество заключается в том, что им можно придать любую форму или заполнить любой объем. Однако у них есть свои минусы, например, они боятся тряски. В следующей статье я познакомлю вас с этим типом аккумуляторов и расскажу об основных характеристиках батарей. Продолжение следует... Предлагаю всем тем, кто более глубоко интересуется темой аккумуляторов к мобильным устройствам отправиться на http://www.buchmann.ca. Это интернет-книга г-на Isidor Buchmann "Batteries in a Portable World. A handbook on rechargeable batteries for non-engineers". Ресурс полностью на английском языке и содержит исчерпывающие данные по этой теме. Источник: http://www.4User.ru/
|
||||||||||||||||||||||||
|
||||||||||||||||||||||||
Copyright © "Internet Zone", http://www.izcity.com/, info@izcity.com |